來源 / Nytimes，作者：Brad Plumer

美國當(dāng)選總統(tǒng)喬·拜登（Joe Biden）倡導(dǎo)到2050年實現(xiàn)零排放，為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，美國需要在10年內(nèi)在新能源領(lǐng)域“脫胎換骨”，以至少兩倍甚至更高的速度進(jìn)行基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，并且重大的基礎(chǔ)設(shè)施工程，包括一些大型的建設(shè)項目，需要立即開始。

為了在2050年實現(xiàn)碳中和的目標(biāo)，美國需要對能源基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行廣泛投資

這是普林斯頓大學(xué)能源專家團(tuán)隊12月15日周二發(fā)布的一項重要研究的結(jié)論之一，他們列出了幾個詳盡的方案，說明該國如何在2050年之前將溫室氣體排放量降至零。這一目標(biāo)已得到當(dāng)選總統(tǒng)拜登以及眾多州和企業(yè)的支持。

該研究的結(jié)果既樂觀又中肯。到2050年實現(xiàn)“凈零值”在技術(shù)上似乎可行，甚至經(jīng)濟(jì)上也負(fù)擔(dān)得起的。有很多方法可以達(dá)到這個目標(biāo)，如完全依靠受環(huán)保主義者青睞的可再生能源，或者依靠其他技術(shù)，如核電或碳捕獲。每種方法都有不同的社會和經(jīng)濟(jì)權(quán)衡。

技術(shù)和經(jīng)濟(jì)上可行

研究人員確定了美國在未來10年內(nèi)需要做出的一系列重大改變，以實現(xiàn)零排放的目標(biāo)。比如：

• 2020年，能源公司安裝的新風(fēng)力渦輪機(jī)和太陽能電池板將達(dá)到42千兆瓦，打破了以往的紀(jì)錄。但在未來10年內(nèi)這個速度需要增加近一倍。

• 到2030年，國家電網(wǎng)的容量必須擴(kuò)大約60%，才能處理大量的風(fēng)能和太陽能，這意味著需要新鋪設(shè)數(shù)千英里長的新電力線，并橫跨全國。

• 汽車經(jīng)銷商的面貌將徹底改變。今天，電動車型僅占新車銷量的2%。到2030年，至少有50%的新車需要由電池驅(qū)動，之后這一比例還會上升。

• 如今大多數(shù)家庭都是用天然氣或石油取暖。但在未來10年，近四分之一的家庭需要用高效的電熱泵取暖，是現(xiàn)在的兩倍。到2030年，剩下的200家燃煤電廠都將不得不關(guān)閉。

• 如今，還沒有哪家水泥廠將排放物埋到地底下，也沒有可持續(xù)生產(chǎn)氫氣這種清潔燃料的設(shè)施。到2025年左右，將需要有幾家這樣的工廠在運行中，以便為更廣泛的部署做準(zhǔn)備。

到2050年，美國90%的能源供應(yīng)將來自可再生能源

“在這么短的時間內(nèi)要拿到這種規(guī)模實在讓我感到詫異?！逼樟炙诡D大學(xué)安德林格能源與環(huán)境中心的高級科學(xué)家克里斯托弗·格里格（Christopher Greig）說，“我們可以做到這一點，我們有能力做到這一點，但現(xiàn)在是時候卷起袖子，想辦法完成它了?！?/p>

普林斯頓大學(xué)的研究人員使用了一些迄今為止最全面的美國能源系統(tǒng)模型，計算出哪些技術(shù)組合能夠以最低的成本實現(xiàn)零排放。在此之前，聯(lián)合國可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡(luò)10月份的一份深入報告也得出了類似的結(jié)論。

首先，美國可以通過迅速推廣目前已經(jīng)使用的解決方案，如風(fēng)能、太陽能、電動汽車和熱泵，在未來十年內(nèi)取得巨大進(jìn)步。為此，到2030年，政府和工業(yè)界需要增加2.5萬億美元的投資。

兩項研究都發(fā)現(xiàn)，到本世紀(jì)中期，全國至少有90%的電力可能來自可再生資源。然而，除此之外，經(jīng)濟(jì)上很大一部分仍然依賴化石燃料，而且還沒有特別好的解決方案。飛機(jī)和卡車很難向電氣化轉(zhuǎn)型。當(dāng)沒有風(fēng)能和太陽能可以利用的時刻，該如何保持燈火通明。

研究發(fā)現(xiàn)，有一些可行的方案。風(fēng)能和太陽能可以由電池、一些現(xiàn)有的核反應(yīng)堆和一大批天然氣工廠在電力短缺時提供支持，這些工廠只是偶爾運行或經(jīng)過改造燃燒清潔氫氣。此外，有數(shù)百萬英畝的農(nóng)田可以種植柳枝稷（switchgrass），這是一種比今天以玉米為基礎(chǔ)的乙醇更可持續(xù)的生物燃料來源。還有一種從大氣中吸取二氧化碳的設(shè)備也可以幫助抵消排放。

但這些技術(shù)大多仍處于早期開發(fā)階段，而這種情況必須迅速改變。普林斯頓大學(xué)的研究人員還分析了一種情景，在這種情景下，風(fēng)能和太陽能難以快速增長，需要大量先進(jìn)的核反應(yīng)堆或具有碳捕獲功能的天然氣工廠，這些技術(shù)同樣仍處于初級階段。

以重工業(yè)為例。普林斯頓大學(xué)的研究得出結(jié)論，如果制造商希望捕捉水泥廠釋放出的二氧化碳，他們需要在這10年初期就著手建造早期的示范工廠，加上數(shù)千英里的管道，將捕捉到的氣體運送到得克薩斯州等州的地下埋藏地點。

“我們現(xiàn)在需要多準(zhǔn)備幾個選項?！逼樟炙诡D大學(xué)的能源系統(tǒng)工程師杰西·詹金斯（Jesse Jenkins）說，“一方面是因為問題迫在眉睫，另一方面也是因為如果目前認(rèn)為可行的解決方案在未來失敗了，還可以有備選?！?/p>

潛在的攔路虎

研究發(fā)現(xiàn)，如果操作得當(dāng)，實現(xiàn)零排放大體上是可以負(fù)擔(dān)得起的，這主要是因為在過去10年中，風(fēng)能和太陽能等技術(shù)比任何人預(yù)期的都要便宜得多。在所有分析的情景中，能源成本在經(jīng)濟(jì)中的占比仍將低于10-20年前。

可再生能源可能帶來的變化，如海上風(fēng)力發(fā)電場，可能會面臨阻力

但這里面仍然存在重大障礙。其中之一是土地使用方面的潛在沖突。

普林斯頓大學(xué)在地圖上詳細(xì)地查看所有新的太陽能陣列和風(fēng)電場的可用選址。它們可能占據(jù)的土地面積大約相當(dāng)于懷俄明州和科羅拉多州的總和。龐大的海上風(fēng)電場可能遍布從馬薩諸塞州到佛羅里達(dá)州的大西洋海岸。

如果政策制定者決定只使用可再生能源，那可能需要兩倍的土地。

“這不是一個我們是否有足夠土地的問題，因為我們有足夠的土地?！逼樟炙诡D大學(xué)的高級研究工程師埃里克·拉森（Eric Larson）說，“但有了那么多新項目，你不得不問他們是否會遭到當(dāng)?shù)氐姆磳Α！?/p>

如今，已經(jīng)有一些風(fēng)能和太陽能項目引來了土地所有者和附近擔(dān)心受干擾的居民的抗議。

另一個潛在的障礙是，目前還不清楚美國人會不會熱情地接受插電式汽車或放棄他們的燃?xì)鉅t使用電采暖。如果電氣化進(jìn)展緩慢，實現(xiàn)零排放可能需要尋求其他潛在的方式，比如大量的生物燃料或綠色氫氣來替代石油和天然氣。

然后還要考慮就業(yè)問題。凈值為零意味著消除煤炭，大幅減少石油和天然氣的使用，取代數(shù)十萬化石燃料工人。普林斯頓大學(xué)的研究得到了英國石油公司（BP）和?？松梨趦杉沂凸镜牟糠仲Y助。

從另一個角度看，數(shù)百萬新的“綠色”工作崗位將涌現(xiàn)出來，提供給改造房屋或建設(shè)風(fēng)電場的工人，盡管這些工作崗位可能不在同一地區(qū)。但在一些州，如北達(dá)科他州或路易斯安那州，可能受到的影響會比較大。

“過渡即將到來，決策者可以采取措施幫助受影響的工人?！弊糁蝸喞砉W(xué)院助理教授艾米麗（Emily Grubert）說，他曾研究過潛在的崗位流失?！暗覀冃枰姓J(rèn)，這可能會傷害到一些人?！?/p>

當(dāng)選總統(tǒng)拜登的氣候保護(hù)官員約翰·克里

雖然美國近年來降低了排放量，但這些進(jìn)度需要大大加快，才能保持到2050年實現(xiàn)零排放的步伐。

可持續(xù)發(fā)展解決方案網(wǎng)絡(luò)的報告概述了聯(lián)邦政府可以采取的幾十項政策。許多是拜登認(rèn)可的步驟，如全國性的清潔電力標(biāo)準(zhǔn)或為綠色技術(shù)提供資金。另一些則比較細(xì)化，比如簡化輸電線路的審批程序。

但報告稱，社會各階層必須共同努力，比如城市重寫建筑規(guī)范以鼓勵電采暖，或者各州通過擴(kuò)大公共交通減少對汽車的依賴。政治家們需要想辦法讓公眾接受正在展開的全面變革，同時保護(hù)美國人民的利益免受傷害。

“這里面有一個問題，到2050年實現(xiàn)凈值為零是否能成為一個達(dá)成共識的國家目標(biāo)，就像建設(shè)州際公路系統(tǒng)或登月那種是整個國家都認(rèn)可的共同目標(biāo)?！敝鲗?dǎo)這份報告的哥倫比亞大學(xué)經(jīng)濟(jì)學(xué)家杰弗里·薩克斯（Jeffrey Sachs）說。

這可能是最大的障礙。雖然拜登計劃調(diào)整每個聯(lián)邦機(jī)構(gòu)的氣候政策方向，但這么雄心勃勃的計劃可能會面臨來自國會的阻礙。

“這些建模研究非常好，但他們假設(shè)一切都會完美，”分析集團(tuán)的能源顧問蘇珊·蒂爾尼（Susan Tierney）說，他沒有參與任何一份報告，“他們只告訴我們?nèi)绾卧诩夹g(shù)上達(dá)到凈零，但不能告訴人們?nèi)绾谓鉀Q那些現(xiàn)實世界中的政治和社會難題?！?/p>

這兩項研究說明的是，幾乎沒有拖延的余地。今天建造的新車和工廠將持續(xù)幾十年。如果不盡快清理它們，以后減排的難度就會大大增加。

“看起來2050年似乎很遙遠(yuǎn)。”詹金斯博士說，“但如果你考慮到政策、商業(yè)決策和資本投資的時間表，其實更像是明天就要發(fā)生的事?！?/p>

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